摘 要：基于labview軟件平臺，在信號調(diào)理電路模塊、高精度數(shù)據(jù)采集卡及計算機(jī)等硬件資源的基礎(chǔ)上，設(shè)計一套針對接地測量儀器設(shè)備檢驗系統(tǒng)，系統(tǒng)通過對接地電阻的電流、電壓信號進(jìn)行測量，再根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算出結(jié)果，最后結(jié)合存儲數(shù)據(jù)以及顯示波形，與原有的接地儀器所測量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與評價。

關(guān)鍵詞：labview；接地測量儀器；數(shù)據(jù)分析

引言

隨著電網(wǎng)接地裝置性能檢測方法的日益成熟，進(jìn)行接地裝置測量的儀器設(shè)備層出不窮，市場上魚龍混雜，目前國內(nèi)沒有一個統(tǒng)一的方法、標(biāo)準(zhǔn)對其性能要求進(jìn)行限定，也沒有一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行入網(wǎng)檢測、校驗，這就給接地裝置的準(zhǔn)確評估帶來了極大的隱患[1]。

該文章針對接地測量儀器，研究設(shè)計了一套完整的校驗系統(tǒng)，可以對接地裝置的電流、電壓、接地阻抗等方面進(jìn)行準(zhǔn)確評估，避免了由于測量設(shè)備的誤差所造成的錯誤評價，消除了對電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來極大的危害，保證了其性能和精度的要求。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計

系統(tǒng)由硬件和測試分析軟件兩大部分組成，系統(tǒng)的總體設(shè)計如圖1所示。分析系統(tǒng)以 labview12.0為開發(fā)平臺，而軟件是虛擬儀器的核心部分，系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖

系統(tǒng)軟件由控制底層硬件管理模塊與分析功能模塊組成，完成虛擬儀器特定的邏輯分析處理過程。硬件是虛擬儀器工作的基礎(chǔ)，主要由調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)組成，完成對被測信號的采集、傳輸、運(yùn)算處理及顯示測試結(jié)果等。

2 測量方法

圖2 接地電阻測量原理圖

該文章采用三極法進(jìn)行測量，接線原理圖如圖2所示，其中電位極處于實際的零點(diǎn)為區(qū)內(nèi)，在確定電位極位置時，可在接地體與電流極之間多個位置測量嘗試，而實際中常采用0.618法，即電位極到接地體的距離dGP是電流極到接地體距離dGC的0.618倍，而電流極到接地體的距離是根據(jù)接地網(wǎng)最大對角距離確定的，一般取dGC=（4～5）D，D為接地網(wǎng)最大對角距離[2]。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

在系統(tǒng)的編制過程中采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化編程的基本思路[3]。軟件應(yīng)用DAQ實現(xiàn)了硬件-NI數(shù)據(jù)采集卡與labview軟件之間的信號輸送，并開發(fā)了一套高效、準(zhǔn)確的信號分析系統(tǒng)。軟件設(shè)計框圖如圖3所示。

圖3 軟件設(shè)計框圖

4 信號分析系統(tǒng)

信號分析系統(tǒng)主要是由三部分組成，分別是時域分析、頻域分析和相關(guān)性分析，通過分析可以得到電流、電壓信號的均值，再根據(jù)數(shù)學(xué)模型測量得到接地電阻的值[4]。分析系統(tǒng)前面板和程序框圖如圖4、圖5所示。

圖4 程序前面板

圖5 程序框圖

5 結(jié)束語

該文章針對接地電阻的測量，設(shè)計了一套基于labview的數(shù)據(jù)采集和信號分析與處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對信號的時域分析、頻域分析、相關(guān)性分析等[5]。系統(tǒng)利用labview軟件分析準(zhǔn)確和高效，對接地電阻進(jìn)行精確的測量。該系統(tǒng)同樣可以廣泛用于測試測量領(lǐng)域，完成對信號的實時采集和處理。

參考文獻(xiàn)

[1]何金良，曾嶸.電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]卜云平.接地裝置的接地電阻測量[J].實用測試技術(shù)，2000（2）.

[3]楊樂平，李海濤，楊磊.labview程序設(shè)計與應(yīng)用[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社.

[4]蔡國英，張宏群.基于labview的信號產(chǎn)生和分析系統(tǒng)[J].國外電子測量技術(shù)，2007，26（7）：12-14.

[5]張桐，陳國順，王正林.基于labview精通labview程序設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社：2008.

*通訊作者：張慶杰（1990-），男，河南省孟州市，西安工程大學(xué)碩士，研究方向為機(jī)電控制。